СТАН МІКРОБІОТИ ПОРОЖНИНИ ТОВСТОЇ КИШКИ У ПАЦІЄНТІВ З РЕВМАТОЇДНИМ АРТРИТОМ, АСОЦІЙОВАНИМ ІЗ BORRELIA BURGDORFERI

УДК: 616–022.772:616–052:612.36

DOI: 10.32471/rheumatology.2707-6970.80.15262

Вступ

Мікробіота людини — метаболічний «орган», який не тільки бере участь у травленні їжі, але й синтезує різні біологічно активні речовини, стимулює функції вродженого і набутого імунітету, перешкоджає інвазії патогенних мікроорганізмів, виконує детоксикаційну, антиканцерогенну, синтетичну функції [1, 2]. На сьогодні накопичується все більше даних щодо взаємозв’язку між кишковою мік­рофлорою та розвитком патології опорно-рухового апарату. Досить детально вивчено роль кишкової мікрофлори в патогенезі автоімунних захворювань, у тому числі запальних захворювань суглобів — ревматоїдного артриту (РА), анкілозуючого спондилоартриту і псоріатичного артриту [15, 17]. У процесі експериментальних робіт детально вивчено значення кишкової мікрофлори в генезі та підтримці запального ушкодження хряща [7]. Одним із факторів, що провокують це пошкодження, вважають бактеріальні ліпополісахариди, що виробляються кишковими мікроорганізмами — грамнегативними бактеріями. В умовах підвищеної кишкової проникності рівень ліпополісахаридів підвищується у пацієнтів з РА не тільки в крові, але й в синовіальній рідині, причому концентрація їх корелює з тяжкістю ураження суглобів, інтенсивністю больового синд­рому і ступенем звуження суглобової щілини [8].

Який же можливий механізм впливу кишкових мікроорганізмів на суглоби? Грамнегативна кишкова мікрофлора здатна продукувати, а потім виділяти везикули, що містять ліпополісахариди та протеїни. Везикули, особливо за підвищеної кишкової проникності, здатні всмоктуватися у кров і поширюватися по всьому організму, в тому числі проникати в порожнину суглобів. Залежно від свого складу такі везикули можуть зумовлювати як про-, так і протизапальну дію. Прозапальний ефект ліпополісахаридів значною мірою зумовлений ліпідом А, сполученим із ліпідзв’язувальним протеїном. Подіб­ний прозапальний комплекс активує нейтрофіли і мак­рофаги. Активовані клітини запускають запальний каскад, що включає інтерлейкін (IL)-1β, фактор нек­розу пухлини-альфа, матриксні металопротеїнази, вільні радикали, які несприятливо впливають на суглобові структури [10].

Важливе значення в активації запального процесу у хворих на РА має такий кишковий мікроорганізм, як Prevotella copri [12]. Мікроорганізми роду Prevotella мають високий прозапальний потенціал та активують Т-хелпер-17 (Th17)-опосередкований механізм запалення. Пусковим моментом у цьому механізмі є стимуляція TLR2 з подальшим підвищенням синтезу IL-23, IL-1, IL-6 та IL-8, яку на сьогодні пов’язують з розвитком РА, індукованого кишковою мікробіотою [9, 16]. У багатьох світових дослід­женнях встановлено, що Prevotella copri у великій кількості збільшується на доклінічній стадії у нелікованих пацієнтів з РА, причому рівень їх є достовірно вищий порівняно з тими, які отримували лікування, та здоровими особами [5, 11]. При РА також було відмічено, що імунна відповідь IgA проти Prevotella copri корелює з вродженими (MIP-1), Th1 (IFNg та IL-12), Th17 (IL-23, IL-17) та антисеропозитивністю до цитрулінових пептидних антитіл (АТ ЦЦП) [13].

Активність РА корелює з дисбактеріозом кишечнику, а стан дисбактеріозу частково усувається в період ремісії після лікування традиційними або біологічними хворобомодифікуючими препаратами [6, 14].

Серед причин, які призводять до порушення нормального мікробіоценозу товстого кишечнику, важливе місце займає вплив фармакологічних препаратів. Рядом досліджень встановлений негативний вплив антибіотикотерапії на стан мікробіому кишечнику, що корелює з ризиком розвитку РА. У разі повторних курсів антибіотикотерапії виникають великі труднощі у відновленні кількісного та якісного складу мікрофлори кишки, що спричиняє функціональні та метаболічні порушення у її роботі з високою вірогідністю розвитку автоімунних захворювань [4]. Крім антибіотиків, на стан мікробіому кишечнику впливають протиревматичні засоби, імунобіологічна терапія. За даними деяких авторів, у 76% хворих на РА, які застосовували нестероїдні протизапальні препарати (НПЗП) та метотрексат, виявляли дисбіоз кишечнику, переважно ІІІ–ІV ступеня [3].

Мета — встановити особливості кишкової мікробіоти у пацієнтів з РА, асоційованим з B. burgdorferi.

Матеріали і методи

Під нашим спостереженням перебували 96 пацієнтів, які зверталися в ревматологічне відділення Тернопільської університетської лікарні віком 21–78 років. Серед них — 32 (33,3%) чоловіки і 64 (66,7%) жінки. Пацієнтів розподілили на дві групи: 52 (1-ша група) — хворі на РА, асоційований із B. burgdorferi, 44 (2-га група) — з ізольованим РА. Усі обстежувані з середньою та високою активністю процесу. Діагноз РА верифікований згідно з класифікаційними критеріями (ACR/EULAR 2010). Усім пацієнтам проводили стандартні обстеження відповідно до протоколів надання допомоги № 263 (11.04.2014 р.) та № 218 (16.05.2005 р.). Специфічні IgМ та IgG у сироватці крові пацієнтів до комплексу B. burgdorferi визначали за допомогою реакції імунного блотингу. Також усім хворим проведено бактеріологічне дослідження калу. Дослідження якісного і кількісного складу мікрофлори товстої кишки проводили методом посіву десятикратних розведень (10^–1–10^–9) калу на стандартний набір cелективних і диференційно-діагностичних поживних середовищ для виділення аеробних та анаеробних мікроорганізмів. Ступінь дисбіозу товстої кишки оцінювали за класифікацією І.Б. Куваєвої, К.С. Ладодо (1991). На момент обстеження 52 пацієнти 1-ї групи призначене лікування ще не отримували, базисну протиревматичну терапію (метотрексат 10–20 мг/тиж) отримували 44 пацієнти 2-ї групи, із них додатково глюкокортикостероїди (преднізолон, метил­преднізолон) застосовували 36 пацієнтів, біологічні хворобомодифікуючі препарати (адалімумаб) — 2 хворих, додатково призначали НПЗП коротким курсом (до 5–7 днів) 9 пацієнтам. Статистичну обробку отриманих результатів проводили відомими методами варіаційної статистики у пакеті прикладних програм «MS Excel» та «IBM Statistics SPSS 22». Достовірність відмінностей оцінювали за допомогою t-критерію Стьюдента (при параметричному розподілі), U-критерію Манна — Уїтні (при непараметричному розподілі). Нормальність розподілу оцінювали за критерієм Шапіро — Уїлка. При перевір­ці статистичних гіпотез критичним рівнем значущості відмінностей вважали р<0,05.

Результати й обговорення

У пацієнтів обох груп при дослідженні мікрофлори кишки визначали порушення якісного та кількісного складу як анаеробних, так і аеробних представників (таблиця).

Аналіз мікробного складу калу в обстежених хворих обох груп свідчить про виражені зміни в якісному і кількісному складі мікрофлори товстої кишки. Визначали зниження рівня представників анаеробної флори: біфідобактерій <10⁷, а також лактобактерій <10⁶ у всіх пацієнтів, що супроводжувалося збільшенням кількості представників умовно-­патогенної мікрофлори. У пацієнтів 1-ї групи спостерігали достовірне зниження біфідобактерій (р=0,012), лактобактерій (р=0,013), кишкової палички (р=0,004) при порівнянні з аналогічним показником пацієнтів 2-ї групи, що свідчить про більш достовірний вплив на мікробіоту кишки B. burgdorferi. Підвищений вміст стафілококів та грибів роду Candida діагностований практично в кожного обстежуваного пацієнта, проте вміст грибів роду Candida у пацієнтів з наявною B. burgdorferi був майже в 1,5 раза вищий за такий самий показник хворих 2-ї групи (р=0,002). Збільшення кількості іншої умовно-патогенної мікрофлори також спостерігалося в осіб обох груп. Серед пацієнтів 2-ї групи переважали Proteus mirabilis (36,8%) та E. coli гемолітична (31,6%), а в учасників 1-ї групи відмічали значний ріст, що перевищував норму, Enterococcus faecium (32,6%), Klebsiella pneumoniae (22,4%) та E. coli гемолітичної (18,4%) (рис. 1).

Рис. 1

Частота виявлення умовно-патогенних мікроорганізмів у пацієнтів обох груп з ознаками дисбіозу

При бактеріологічному дослідженні калу 96 пацієнтів порушення дисбіозу товстого кишечнику виявлено у 87 осіб з обох груп, серед яких дисбіоз ІII ступеня переважав у пацієнтів з РА в асоціації з B. burgdorferi (59,2%) та в пацієнтів з ізольованим РА — дисбіоз ІІ ступеня (57,9%). Дисбіозу ІV ступеня у жодного обстеженого пацієнта 2-ї групи не виявлено, тоді як у 3 (6,1%) пацієнтів 1-ї групи його діагностовано. І ступінь дисбіозу переважав серед пацієнтів з ізольованим РА — у 9 (23,7%) обстежуваних порівняно з 4 (8,2%) пацієнтами 1-ї групи (рис. 2).

Рис. 2

Розподіл обстежених хворих за ступенями тяжкості дисбіозу товстої кишки

Висновок

Різні види тривалого патогенетичного лікування РА з часом призводять у пацієнтів до розвитку дисбіозу товстої кишки різного ступеня тяжкості. У хворих на РА, асоційований з B. burgdorferi, до призначення курсу антибіотикотерапії діагностовано більш виражені порушення мікробіоти товстої кишки з розвитком тяжчого ступеня дисбіозу за рахунок підвищення умовно-патогенної мікрофлори та значного зменшення кількості нормальної мікробіо­ти порівняно з пацієнтами, які отримували базисні протиревматичні препарати, НПЗП та біологічні препарати, які також чинять негативний вплив на склад мікробіома, проте дисбіотичні зміни у осіб з ізольованим РА були менш вираженими.

Список використаної літератури

• 1. Булгакова С.В., Тренева Е.В., Захарова Н.О., Труханова И.Г. (2019) Кишечная микробиота: связь с возраст-ассоциированными заболеваниями (обзор литературы). Клин. лаб. диагностика, 64(4): 250–256.
• 2. Кузнецова Э.Э., Горохова В.Г., Богородская С.Л. (2016) Микробиота кишечника. Роль в развитии различных патологий. Клин. лаб. диагностика, 61(10): 723–726.
• 3. Лисенко Г.І., Білько І.П., Нікольська О.І., Теслюк Л.В. (1999) Діагностика та лікування дисбактеріозу кишечнику у ревматологічних хворих: Метод. рекомендації. Знання, Київ, 22 с.
• 4. Меркулова А. (2016) Антибиотикотерапия, дисбактериоз и возможные риски. Здоров’я України — ХХІ сторіччя, 20: 72–73.
• 5. Alpizar-Rodriguez D., Lesker T.R., Gronow A. et al. (2019) Prevotella copri in individuals at risk for rheumatoid arthritis. Ann. Rheum. Dis., 78(5): 590–593.
• 6. Chen J., Wright K., Davis J.M. et al. (2016) An expansion of rare lineage intestinal microbes characterizes rheumatoid arthritis. J. Gen. Med., 8(1): 43.
• 7. Hernandez C.J. (2017) The Microbiome and bone and joint disease. Curr. Rheumatol. Rep., 19(12): 77.
• 8. Huang Z., Stabler T., Pei F., Kraus V.B. (2016) Both systemic and local lipopolysaccharide (LPS) burden are associated with knee OA severity and inflammation. J. Osteoarthritis Cartilage, 24(10): 1769–1775.
• 9. Larsen J.M. (2017) The immune response to Prevotella bacteria in chronic inflammatory disease. J. Immunol., 151(4): 363–374.
• 10. Lorenz W., Buhrmann C., Mobasheri A. et al. (2013) Bacterial lipopolysaccharides form procollagen-endotoxin complexes that trigger cartilage inflammation and degeneration: implications for the develop­ment of rheumatoid arthritis. Arthritis Res. Ther., 15(5): R111.
• 11. Maeda Y., Kurakawa T., Umemoto E. et al. (2016) Dysbiosis contributes to arthritis development via activation of autoreactive Tells in the intestine. Arthritis Rheum., 68(11): 2646–2661.
• 12. Maeda Y., Takeda K. (2017) Role of gut microbiota in rheumatoid arthritis. J. Clin. Med., 6(6): 60.
• 13. Pianta A., Arvikar S.L., Strle K. et al. (2017) Two rheumatoid arthritis-specific autoantigens correlate microbial immunity with autoimmune responses in joints. J. Clin. Invest., 127(8): 2946–2956.
• 14. Picchianti-Diamanti A., Panebianco C., Salemi S. et al. (2018) Analysis of gut microbiota in rheumatoid arthritis patients: disease-related dysbiosis and modifications induced by etanercept. Int. J. Mol. Sci., 19(10): 2938.
• 15. Picchianti-Diamanti A., Rosado M.M., D’Amelio R. (2018) Infectious agents and inflammation: the role of microbiota in autoimmune arthritis. Front. Microbiol., 8: 2696.
• 16. Sakkas L.I., Bogdanos D.P. (2018) Multiple hit infection and autoimmunity: the dysbiotic microbiota–ACPA connection in rheumatoid arthritis. Curr. Opin. Rheumatol., 30(4): 403–409.
• 17. Zhong D., Wu C., Zeng X., Wang Q. (2018) The role of gut microbiota in the pathogenesis of rheumatic diseases. Clin. Rheumatol., 37(1): 25–34.

Адреса для листування:
Сміян Світлана Іванівна
46001, Тернопiль, майдан Волi, 1
ДВНЗ «Тернопільський державний медичний
університет ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України», кафедра внутрішньої медицини № 2

No Comments » Додати свій

Leave a comment

Name (required)

Mail (will not be published) (required)

Website

Введите цифры, изображенные на картинке *